Prístupné prijateľné zdroje anorganického dusíka (NO3– a NH3) vznikajú mineralizáciou organických látok a pozberových zvyškov obsahujúcich dusík. Na amonifikácii sa podieľajú viaceré mikroorganizmy, najmä aktinomycety a mikroskopické huby (plesne). Agrotechnické spôsoby spracovania pôdy stimulujú aeróbne podmienky v pôde, ktoré rozhodujú o procesoch mineralizácie vrátane nitrifikácie. Činnosťou proteolytických enzýmov z bielkovín vznikajú peptidy a aminokyseliny, z ktorých dezamináciou a dezamidáciou vzniká amoniak ako koncový produkt amonifikácie organických dusíkatých látok. Amoniak s uhličitanmi a dusičnanmi tvorí amónne soli:
2 NH3 + H2CO3 → (NH4)2CO3 alebo NH3 + HNO3 → NH4NO3
Amónne soli v pôde disociujú a uvoľnený amoniak sa výmennou sorpciou viaže na sorpčný komplex. V aerobných podmienkach činnosťou viacerých mikroorganizmov (Nitrosomonas, Nitrozospira, Nitrosococcus, Nitrosocystis, Nitrobacter) amoniak oxiduje na dusitan a následne na dusičnan, čo predstavuje proces nitrifikácie. Premena amoniaku na dusičnan sa uskutočňuje podľa série nasledovných reakcií:
2NH3 + 3O2 → 2NO2– + 2H+ + 2H2O (pri pH 6,5–9,0) (Nitrosomonas).
V aerobných podmienkach pri pH 5-7 dusitan podlieha oxidácii na dusičnan: 2 NO2– + O2 → 2 NO3– (Nitrobacter).
Vo vodnom prostredí vzniká kyselina dusičná, ktorá je neutralizovaná uhličitanmi podľa reakcií:
2 HNO3 + Ca(HCO3)2 → Ca(NO3)2 + 2 H2CO3
Intenzita nitrifikácie dominuje na prevzdušnených pôdach, optimálnej pôdnej vlhkosti (okolo 60 % maximálnej vodnej kapacity), teploty (25 – 35 0C), pH 5-7, prístupných zdrojov organického uhlíka, obsahu amoniakálneho dusíka, makro a mikro prvkov (P, Ca, Mg, Na, K, Cu, Zn, Fe, Mn, Co, a uhličitany). Na dobre kultivovanej a prevzdušnenej pôde je dominancia oxidačných procesov a nitrifikácie, ktorá vytvára prevalenciu obsahu dusičnanov, čo vyjadruje podiel NO3– : NH3 ako 1: 0,1 – 0,4. Reakcie nitrifikácie vyžadujú optimálny pomer C:N v rozsahu 15-30. Oxidácia amoniaku je úzko prepojená s redukciou uhlíka a tvorbou CO2. Nitrifikáciou ročne vzniká do 300 kg/ha N. Pokles pôdnej reakcie < pH 6 významne znižuje aktivitu nitrifikačných baktérií a tým aj tvorbu dusičnanov. Hodnoty pH menej ako < 5 úplne inhibujú nitrifikáciu, preto je bezvýznamné použitie inhibítorov nitrifikácie. Analogicky pri koncentrácii amoniaku okolo 0,015 % je prerušená premena amoniaku na dusičnany. Prednostne oxidácii podlieha amoniak viazaný výmennou sorpciou na pôdny sorpčný komplex. Vápnenie pôd stimuluje nitrifikáciu. Pri rozhodovaní o aplikácii inhibítorov nitrifikácie je nevyhnutné zohľadňovať uvedené zákonitosti. Akumulácia dusičnanov v pôde má zároveň pozitívny účinok na mobilizáciu fosforu.
Autor: prof. Ing. Ivan Michalík, DrSc., Nitra
